Gerät, das Militärflugzeugen hilft, für Radar unsichtbar zu werden

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Ein Team aus Wissenschaftlern und Ingenieuren entwickelt eine neue Generation von Plasma-Tarnkappengeräten, mit deren Hilfe fast jedes Militärflugzeug vom Radarschirm verschwinden könnte.

Plasma-Tarnkappentechnologie könnte Kampfjets einen enormen Vorteil verschaffen. Foto: Weibo — Plasma-Tarnkappentechnologie könnte Kampfjets einen enormen Vorteil verschaffen. Foto: *Weibo*

Im Gegensatz zu früheren Versionen, die eine Plasmawolke erzeugten, die das Flugzeug bedeckte, kann die neue Technologie so eingestellt werden, dass sie Bereiche abdeckt, die von Radargeräten von Militärflugzeugen leicht erfasst werden können, wie etwa die Radarkuppel, das Cockpit oder andere Bereiche. Dieses geschlossene Elektronenstrahl-Plasma-Tarnkappengerät konzentriert sich auf den Schutz wichtiger Bereiche statt des gesamten Flugzeugs, berichtete Interesting Engineering am 19. Februar. Es bietet viele Vorteile wie eine einfache Struktur, einen weiten Spannungseinstellbereich und eine hohe Plasmadichte, beschrieb Tan Chang, ein am Projekt beteiligter Wissenschaftler , im chinesischen Magazin Radio Science.

Laut Tan und Kollegen vom Plasma Technology Center des Xi'an Aerospace Propulsion Institute der China Aerospace Science and Technology Corporation könnte die technische Lösung bald bei einer Vielzahl von Militärflugzeugen zum Einsatz kommen.

Plasma besteht aus geladenen Teilchen, die auf einzigartige Weise mit elektromagnetischen Wellen interagieren. Wenn elektromagnetische Wellen, wie sie beispielsweise von Radargeräten ausgestrahlt werden, mit Plasma interagieren, bewirken sie eine schnelle Bewegung der Teilchen und deren Kollision, wodurch die Wellenenergie gestreut wird. Durch die Interaktion wird die Energie der elektromagnetischen Welle in mechanische und thermische Energie der geladenen Teilchen umgewandelt, wodurch die Intensität der elektromagnetischen Welle reduziert und das übertragene Radarsignal geschwächt wird. Selbst konventionelle Kampfflugzeuge, die nicht auf Tarnkappentechnik ausgelegt sind, können ihre Radarerkennungsfähigkeit durch Plasma-Tarnkappensysteme deutlich reduzieren, was im Luftkampf einen Vorteil verschafft.

Plasma kann die Frequenz reflektierter Signale verändern und so feindlichen Radaren ungenaue Daten über Position und Geschwindigkeit eines Flugzeugs liefern. Es kann zudem als unsichtbarer „Schutzschild“ gegen Hochleistungs-Mikrowellenwaffen dienen. Immer mehr chinesische Militärforscher glauben, dass diese Technologie in Zukunft eine Schlüsselrolle spielen wird.

Tans Team testete zwei Arten von Plasma-Tarnvorrichtungen. Eine davon bedeckte die radarempfindlichen Bereiche des Flugzeugs mit Radioisotopen und emittierte hochenergetische Strahlen, die die umgebende Luft ionisierten. Das Ergebnis war eine Plasmaschicht, die dick und dicht genug war, um die Oberfläche zu bedecken und Radarsignale zu streuen. Die andere nutzte Hochspannung, um die Luft außerhalb des Flugzeugs zu aktivieren und zu ionisieren und so ein Plasmafeld zu erzeugen. Beide Methoden zur Tarnung durch Niedertemperaturplasma wurden laut den Forschern in Flugtests erfolgreich eingesetzt.

Die derzeitige Plasma-Tarntechnologie weist einige Einschränkungen auf. Plasma lässt sich in offenen Umgebungen nur schwer präzise formen, und auch die Aufrechterhaltung einer konstant hohen Dichte ist eine Herausforderung. Lücken im Plasma können elektromagnetische Wellen reflektieren und so den Standort des Flugzeugs verraten.

Tans Team entwickelte ein Gerät, das mithilfe eines Elektronenstrahls ein großes, geschlossenes Plasma erzeugt. Im Vergleich zu anderen Techniken, wie etwa geschlossenen Radiofrequenz-Plasmageräten, trennt ihre Methode das Plasma von seiner Quelle und bietet so mehr Designflexibilität für unterschiedliche Flugzeugkonfigurationen. Laut Tan ist das durch den Elektronenstrahl erzeugte Plasma physikalisch einfacher abzustimmen, energieeffizienter, reduziert den Strombedarf des Flugzeugs und ist leichter, was es ideal für praktische Anwendungen macht. Bodenbasierte Prototypentests haben die Machbarkeit des Designs bewiesen.

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